волновая природа света

Ответ от Андрей Fedoseenkov[гуру]
Луч света состоит из летящих с огромной скоростью частиц, которые называются фотонами. Каждый фотон — это крошечный сгусток энергии. Скорость полета частиц света 300 000 километров в секунду. Ничто во Вселенной не может передвигаться с большей скоростью. Фотон не простая частица. Это маленький отрезок электромагнитной волны. Волны отличаются друг от друга энергией и длиной. Чем длиннее волна, тем меньше ее энергия. Фотоны (иначе их называют квантами) разных видов излучения — это отрезки волн различной длины. Наши глаза воспринимают электромагнитное излучение в определенном диапазоне длин волн: это видимый свет (его источники — Солнце и электрические светильники) . Гамма - лучи, рентгеновские лучи и ультрафиолетовое излучение — это тоже свет, но энергия его частиц очень высока, а длина волны мала. Поэтому мы не можем видеть эти лучи. Есть длинноволновые излучения — инфракрасный свет, радиоволны, энергия фотонов которых мала, поэтому их мы тоже не видим.
Белый свет — это смесь фотонов световых волн различной длины.
Наши глаза различают их по цвету. Если на пути светового луча поставить стеклянную призму, то луч преломится, то есть отклонится от своего первоначального направления. Лучи различного цвета преломляется под разными углами, поэтому призма разложит белый свет на составляющие его цветные лучи — красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый. Фотоны красного света обладают наименьшей энергией, они и отклоняются меньше других. У фотонов фиолетового света энергия наибольшая, поэтому и отклонение больше, чем у остальных. Прочие цвета располагаются в промежутке между красным и фиолетовым. Если на пути лучей получившейся радуги поставить другую призму, то можно снова собрать их в один белый луч.
ссылка
Согласно волновой теории свет представляет собой упругие продольные волны в особой среде, заполняющей все пространство - светоносном эфире. Распространение этих волн описывается принципом Гюйгенса.
Гипотеза о волновой природе света высказана Гуком, а развитие она получила в работах Гюйгенса, Френеля, Юнга.
Понятие упругого эфира привело к неразрешимым противоречиям. Например, явление поляризации света показало, что световые волны поперечны. Упругие поперечные волны могут распространяться только в твердых телах, где имеет место деформация сдвига. Поэтому эфир должен быть твердой средой, но в то же время не препятствовать движению космических объектов. Экзотичность свойств упругого эфира являлась существенным недостатком первоначальной волновой теории.
Противоречия волновой теории были разрешены в 1865 году Максвеллом, который пришел к выводу, что свет - электромагнитная волна. Одним из аргументов в пользу данного утверждения является совпадение скорости электромагнитных волн, теоретически вычисленных Максвеллом, со скоростью света, определенной экспериментально (в опытах Ремера и Фуко) .
Согласно современным представлениям, свет имеет двойственную корпускулярно-волновую природу. В одних явлениях свет обнаруживает свойства волн, а в других - свойства частиц. Волновые и квантовые свойства дополняют друг друга.
В настоящее время установлено, что корпускулярно - волновая двойственность свойств присуща также любой элементарной частице вещества. Например, обнаружена дифракция электронов, нейтронов.
Корпускулярно-волновой дуализм является проявлением двух форм существования материи - вещества и поля.